1.3. Công cụ GIS
a. Định nghĩa
Hệ thống thông tin địa lý Geographic Information System (GIS) là một hệ thống thơng tin có khả năng xây dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, thao tác, phân tích và xuất ra những dữ liệu có tham chiếu địa lý hoặc dữ liệu địa không gian [1].
b. Chức năng của GIS
GIS có 4 chức năng cơ bản sau:
Thứ nhất, thu thập dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau
và GIS cung cấp cơng cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích.
Thứ hai, quản lý dữ liệu sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung
cấp các chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu.
Thứ ba, phân tích khơng gian là chức năng quan trọng nhất của GIS nó cung
cấp các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp
Thứ tư, Hiển thị kết quả trong GIS có nhiều cách hiển thị thơng tin khác nhau,
phương pháp truyền thống bẳng biểu và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều, hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu ích với dữ liệu
c. Dạng dữ liệu của GIS
Hệ thống thông tin địa lý bao gồm: Dữ liệu không gian và phi không gian Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và thu thập thông qua các mơ hình thế giới thực. Dữ liệu trong GIS cịn được gọi là thơng tin khơng gian. Đặc trưng thơng tin khơng gian là có khả năng mơ tả “vật thể ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian. Đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và tương tác” giữa các hiện tượng tự nhiên. Mơ hình khơng gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thơng tin sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng
hiển thị đồ hoạ của hệ thống.
* Dữ liệu không gian
Dữ liệu không gian (trả lời cho câu hỏi về vị trí - ở đâu?) được thể hiện trên bản đồ và hệ thống thông tin địa lý dưới dạng điểm (point), đường (line) hoặc vùng (polygon). Dữ liệu không gian là dữ liệu về đối tượng mà vị trí của nó được xác định trên bề mặt trái đất. Hệ thống thông tin địa lý làm việc với hai dạng mơ hình dữ liệu địa lý khác nhau - mơ hình vector và mơ hình raster.
Hình 1.3: Mơ hình vector - Dữ liệu dạng Vector - Dữ liệu dạng Vector
Dữ liệu dạng vector là các điểm tọa độ (X,Y) hoặc là các quy luật tính tốn tọa độ và nối chúng thành các đối tượng trong một hệ thống tọa độ nhất định. Các kiểu đối tượng địa lý dạng vector:
+ Kiểu điểm: 1 tọa độ (x, y) trong 2D hoặc 1 tọa độ (x, y, z) trong 3D, 0 chiều.
+ Kiểu đường: danh sách các tọa độ x1y1, x2y2 … xnyn hoặc là một hàm toán học, 1 chiều, tính được chiều dài.
+ Kiểu vùng: tập các đường khép kín, 2 chiều, tính được chu vi và diện tích + Kiểu bề mặt: chuỗi tọa độ xyz, hàm tốn học, 3 chiều, tính được diện tích bề mặt, thể tích.
* Những ưu điểm của cấu trúc Vector
Ít trường hợp dữ liệu bị đầy bộ nhớ trong máy tính vì tổ chức dữ liệu Vector thường ở dạng nén, vì vậy có thể chứa được một lượng dữ liệu Vector rất lớn trong dữ liệu không gian.
Các đối tượng riêng biệt được thể hiện một cách rõ ràng và liên tục bằng những đường nét rõ ràng.
Các yếu tố khơng gian về mặt hình học thì dễ dàng được xác định.
Có độ chính xác cao trong việc tính tốn và xử lý các yếu tố khơng gian. * Những nhược điểm của cấu trúc Vector
Nhược điểm lớn nhất của cấu trúc dữ liệu Vector là xử lý chồng xếp các lớp bản đồ rất khó thực hiện được, ngay cả những việc chồng xếp rất đơn giản của dữ liệu Raster.